培优专题一 效率相关计算(课件PPT)-【卓文中考·加速度】2024年青海中考物理复习

2024青海中考 物理 《精练册》 《深挖教材》 《答案精析》 编辑修改 便捷操作 本课件使用WPS2019版本制作，建议老师使用相应软件打开 本课件全文可单击进行编辑修改 目录、返回目录设置对应超链接，点击即可跳转至相应页面；答案添加动画效果，使用更方便 课件说明 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 软件使用 第五章　内能及其利用 培优专题一　效率相关计算 类型5 热热效率 类型1 电热器效率 类型4　光热效率 类型3　发动机的效率 类型2　电动机的效率 第五章　内能及其利用 培优专题一　效率相关计算 类型 能量转化方向 涉及表达式 效率表达式 电加热器效率 [青海2023.26（3）、2022.29；西宁2022.23、2020.22、2019.29] 电能转化为内能 消耗的电能： W＝UIt＝I2Rt＝Pt 水吸收的热量： Q吸＝cmΔt η＝×100％ 电动机的效率 （西宁2019.21） 电能转化为机械 能 消耗的电能：W总 ＝UIt＝Pt 克服物体重力做 功：W＝Gh η＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型 能量转化方向 涉及表达式 效率表达式 发动机的效率 （青海2019.29） 燃料燃烧产生的 内能转化为汽车 的机械能 燃料燃烧释放的 热量：Q放＝mq或Q放＝Vq 发动机做的有用 功：W有＝Pt或W有＝Fs η＝×100％ 光热效率 太阳能转化为内 能 由题干信息计算 吸收的太阳能W 水吸收的热量：Q吸＝cmΔt η＝×100％ 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型 能量转化方向 涉及表达式 效率表达式 热热效率 燃料燃烧的内能 转化为水的内能 燃料燃烧释放的 热量：Q放＝mq或Q放＝Vq 水吸收的热量：Q吸＝cmΔt η＝×100％ 机械效率 详见本册第十二章第2课时P73相应内容 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型1　电加热器效率 ⁠ ⁠　[2023大连]某品牌电水壶的额定功率为800 W。该电水壶正常工作 500 s，将质量为 1.5 kg 的水从20 ℃加热到80 ℃。已知水的比热容为 4.2×103 J/（kg·℃）。在此过程中，试求： （1）水吸收的热量是多少？ （2）电水壶消耗的电能是多少？ （3）电水壶加热水的效率是多少？ 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 第一步：确定能量转化方向，⁠ ⁠能（总能量）转化为⁠ ⁠能（有用 能量）； 第二步：确定能量表达式，总能量⁠ ⁠；有用能量⁠ ⁠⁠； 第三步：计算效率，效率＝×100％ →η＝ 　×100％　⁠； 第四步：代入数值求解。 电　 内　 W＝Pt　 Q吸＝c水 mΔt　 ×100％　 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 解：（1）水吸收的热量 Q吸＝c水m（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×1.5 kg×（80 ℃－20 ℃） ＝3.78×105 J （2）电水壶正常工作500 s时，P＝P额＝800 W，由P＝可得， 电水壶消耗的电能 W＝Pt1＝800 W×500 s＝4×105 J （3）该电水壶加热水的效率 η＝×100％＝×100％＝94.5％ 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型2　电动机的效率 ⁠ ⁠　[2019西宁，21]物理兴趣小组的同学用如图甲所示的装置来提升重 物M，图乙是重物上升时的s－t图象，已知M重为1 N。闭合开关后，电 流表和电压表的示数分别为0.2 A和4 V。则重物上升的速度为⁠ ⁠m/s， 0.5 s内该装置提升重物做的有用功为⁠ ⁠J，它的效率是⁠ ⁠％。 0.5　 0.25　 62.5　 例2题图 甲 乙 第一步：确定能量转化方向， ⁠能（总能量）转化为⁠ ⁠能（有用能量）； 第二步：确定能量表达式，总能量⁠ ⁠；有用能量⁠ ⁠； 第三步：计算效率，效率＝×100％→η＝ ； 第四步：代入数值求解。 电　 机械　 W总＝UIt　 W＝Gh　 ×100％　 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型3　发动机的效率 ⁠ ⁠　[2023兰州]一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间 为1 h，消耗汽油 10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N（汽油的 热值q汽油＝4.6×107 J/kg）。求： （1）汽车行驶的速度。 （2）牵引力的功率。 （3）汽车发动机的效率。 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 第一步：确定能量转化方向，⁠ ⁠能（总能量）转化为⁠ ⁠能（有 用能量）； 第二步：确定能量表达式，总能量⁠ ⁠；有用能量⁠ ⁠⁠； 第三步：计算效率，效率＝×100％→η＝ 　×100％　⁠；　 第四步：代入数值求解。 内　 机械　 Q放＝mq汽油　 W＝ Fs　 ×100％　 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 解：（1）汽车行驶的速度 v＝＝＝108 km/h ⁠ ⁠　[2023兰州]一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间 为1 h，消耗汽油 10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N（汽油的 热值q汽油＝4.6×107 J/kg）。求： （1）汽车行驶的速度。 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 （2）汽车沿平直公路匀速行驶，受力平衡，根据二力平衡条件可知， 牵引力F＝f＝1 380 N， 牵引力做的功W＝Fs＝1 380 N×108×103 m＝1.490 4×108 J 牵引力的功率P＝＝＝41 400 W ⁠ ⁠　[2023兰州]一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间 为1 h，消耗汽油 10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N（汽油的 热值q汽油＝4.6×107 J/kg）。求： （2）牵引力的功率。 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 （3）消耗的汽油完全燃烧放出的热量 Q放＝mq汽油＝10 kg×4.6×107 J/kg＝4.6×108 J 汽车发动机的效率 η＝×100％＝×100％＝32.4％ ⁠ ⁠　[2023兰州]一辆燃油汽车沿平直公路匀速行驶了108 km，所用时间 为1 h，消耗汽油 10 kg，汽车在行驶过程中所受阻力恒为1 380 N（汽油的 热值q汽油＝4.6×107 J/kg）。求： （3）汽车发动机的效率。 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型4　光热效率 ⁠ ⁠　随着夏季的来临，小明想为家庭设计一个能装54 L水的简易太阳能 晒水箱。他通过查资料得知，地球上与太阳光垂直的表面接受的太阳能辐 射E＝7.56×104 J/（min·m2）。小明设计的晒水箱的吸热面积是1 m2，箱 体外加了保温层，热散失忽略不计。若要使阳光垂直照射水箱吸热面30 min，水温能从28 ℃升高到33 ℃，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）， ρ水＝1.0×103 kg/m3，求： （1）水的质量为多少？ （2）水吸收了多少热量。 （3）水箱吸收太阳能的效率。 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 第一步：确定能量转化方向，⁠ ⁠能（总能量）转化为⁠ ⁠能（有 用能量）； 第二步：确定能量表达式，总能量⁠ ⁠；有用能量⁠ ⁠； 第三步：计算效率，效率＝×100％→η＝ 　×100％　⁠； 第四步：代入数值求解。 太阳　 内　 Q太＝EtS　 Q吸＝ cmΔt　 ×100％　 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 ⁠ ⁠随着夏季的来临，小明想为家庭设计一个能装54 L水的简易太阳能晒水箱。他通过查资料得知，地球上与太阳光垂直的表面接受的太阳能辐射 E＝7.56×104 J/（min·m2）。小明设计的晒水箱的吸热面积是1 m2，箱体外加了保温层，热散失忽略不计。若要使阳光垂直照射水箱吸热面30 min，水温能从28 ℃升高到33 ℃，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃），ρ水＝1.0×103 kg/m3，求： （1）水的质量为多少？ 解：（1）太阳能晒水箱中水的体积 V＝54 L＝54 dm3＝0.054 m3 由ρ＝可得，水的质量 m＝ρ水V＝1.0×103 kg/m3×0.054 m3＝54 kg 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 ⁠ ⁠　随着夏季的来临，小明想为家庭设计一个能装54 L水的简易太阳能 晒水箱。他通过查资料得知，地球上与太阳光垂直的表面接受的太阳能辐 射E＝7.56×104 J/（min·m2）。小明设计的晒水箱的吸热面积是1 m2，箱 体外加了保温层，热散失忽略不计。若要使阳光垂直照射水箱吸热面30 min，水温能从28 ℃升高到33 ℃，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）， ρ水＝1.0×103 kg/m3，求： （2）水吸收了多少热量。 （2）水吸收的热量 Q吸＝cm（t－t0）＝4.2×103 J/（kg·℃）×54 kg×（33 ℃－28 ℃） ＝1.134×106 J 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 ⁠ ⁠　随着夏季的来临，小明想为家庭设计一个能装54 L水的简易太阳能 晒水箱。他通过查资料得知，地球上与太阳光垂直的表面接受的太阳能辐 射E＝7.56×104 J/（min·m2）。小明设计的晒水箱的吸热面积是1 m2，箱 体外加了保温层，热散失忽略不计。若要使阳光垂直照射水箱吸热面30 min，水温能从28 ℃升高到33 ℃，水的比热容为4.2×103 J/（kg·℃）， ρ水＝1.0×103 kg/m3，求： （3）水箱吸收太阳能的效率。 （3）水箱吸收的太阳能 Q太＝EtS＝7.56×104 J/（min·m2）×30 min×1 m2＝2.268×106 J 水箱吸收太阳能的效率 η＝×100％＝×100％＝50％ 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 类型5　热热效率 （1）将这些水烧开，需吸收多少热量。 解：（1）水吸收的热量Q吸＝c水m（t－t0） ＝4.2×103 J/（kg·℃）×2 kg×（100 ℃－20 ℃） ＝6.72×105 J ⁠ ⁠　[2023金昌]小强想要计算家里天然气灶烧水的热效率，他将2 kg的 水倒入烧水壶中，并测出水温为20 ℃，在一个标准大气压下，把水刚加热 到100 ℃时，测出消耗天然气0.048 m3（假设天然气完全燃烧），若水的比 热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃），天然气热值为q＝4.0×107 J/m3。求： 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 （2）在这种情况下，燃烧的天然气放出了多少热量。 解：（2）天然气完全燃烧放出的热量 Q放＝qV＝4.0×107 J/m3×0.048 m3＝1.92×106 J （3）该天然气灶的效率。 解：（3）天然气灶的效率 η＝×100％＝×100％＝35％ ⁠ ⁠　[2023金昌]小强想要计算家里天然气灶烧水的热效率，他将2 kg的 水倒入烧水壶中，并测出水温为20 ℃，在一个标准大气压下，把水刚加热 到100 ℃时，测出消耗天然气0.048 m3（假设天然气完全燃烧），若水的比 热容c水＝4.2×103 J/（kg·℃），天然气热值为q＝4.0×107 J/m3。求： 卓文中考·加速度 物理 2024青海中考 第五章　内能及其利用 $$